[實用新型]一種砂帶研磨機床

有效

• 申請號: 201320828960.8
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN203650193U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 黃云;楊俊峰;楊宇航;肖貴堅;王亞杰;劉穎;李平;羅小龍
• 申請（專利權）人: 重慶大學;重慶三磨海達磨床有限公司
• 主分類號: B24B21/16
• 分類號: B24B21/16
• 代理公司: 重慶中流知識產權代理事務所(普通合伙) 50214
• 代理人: 胡長生

技術領域

本實用新型屬于砂帶磨削技術領域，具體涉及一種砂帶研磨機床。

背景技術

砂帶磨削技術是利用進行磨削運動的砂帶作為磨具對被加工物表面進行研磨拋光的技術，它是一種彈性加工，具有許多其他加工手段不可比擬的優勢，在一些特殊工件加工方面，它有著不可替代的作用。隨著砂帶磨削技術和裝置的快速發展，砂帶研磨機床已經發展為一種加工效率高、適應性強、應用范圍廣、使用成本低、操作安全方便的精加工設備。特別是對于加工如航空發動機葉片等具有復雜曲面的薄壁結構件，小尺寸的復雜型面、面間接合部位的研磨加工，其優勢尤為明顯。通常來講，砂帶研磨機床是由驅動裝置帶動砂帶運動，通過一定數量的張緊輪將砂帶張緊，通過接觸輪或支承板提供壓力產生對工件的接觸壓力并形成切削角度，完成對工件的研磨加工。

在我國，由于研磨技術和研磨裝置的相對落后，以及具有復雜幾何形狀表面的工件的難加工性，這類工件（如航空發動機葉片和汽輪機葉片等異形結構工件）的研磨加工往往是通過人工手持加工刀具或工件進行的。雖然在一定程度上這樣的方法能夠完成復雜曲面的研磨拋光，但是加工質量因操作人員的自身條件而參差不齊，往往導致加工出的工件質量管控難、精度較低、型面質量較差、產品一致性很難保證。同時，傳統方法磨削得到的航空發動機葉片，其表面磨削紋路多為橫向紋路，而研究表面，若葉片具有縱向紋路，其疲勞強度較傳統磨削加工葉片將有很大的改善。

為了實現砂帶磨削技術在復雜曲面加工的廣泛應用，重慶大學、重慶市材料表面精密加工及成套裝備工程技術研究中心對精密砂帶研磨特性、曲軸連桿頸砂帶隨動研磨、船用螺旋槳葉片和航空發動機葉片砂帶磨削做了相關研究。此外，吉林大學對自由曲面砂帶研磨、葉片雙面砂帶磨削工藝進行了相關探索，華中科技大學也對輪轂復雜曲面砂帶磨削進行了相關研究。

但是，上述研究的成果尚未形成很好的砂帶研磨裝置以應對以航空發動機葉片為代表的復雜表面異形結構工件的研磨加工，國內也尚未應用能加工此類工件的專用砂帶研磨裝置，對于航空發動機葉片縱向磨削從而改善其疲勞強度等力學性能的需求還無法滿足。從更大的范圍來看，對于一些特殊的零件，在加工時不能快速旋轉又不能用高速運動的刀具進行磨削時，現階段只能進行低效率的手工打磨。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種用于復雜曲面的砂帶研磨裝置，其在加工具有復雜表面異形結構工件時，能夠滿足工件不快速旋轉，砂帶沒有較高的切削速度的條件下的加工要求。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種砂帶研磨機床，包括X軸床身、Y軸床身、Z軸床身、工作臺組件、磨頭座和磨頭組件。

所述X軸床身上表面的一端沿X軸方向平行設有兩根X軸導軌；Z軸床身的底部通過X軸滑動底座以單自由度配合的方式滑動安裝在X軸導軌上；Y軸床身設置在X軸床身上表面的另一端，在Y軸床身上表面沿Y軸方向平行設有兩根Y軸導軌，工作臺組件通過Y軸滑動底座以單自由度配合的方式滑動安裝在Y軸導軌上。

在所述Z軸床身上、且面向Y軸床身3的一側平行設有兩根Z軸導軌，Z軸滑動底座以單自由度配合的方式滑動安裝在Z軸導軌上，在Z軸滑動底座上設有弧形導軌，在該弧形導軌上安裝有弧形齒條；所述磨頭座的下端鉸接在Z軸滑動底座上，磨頭座的上端滑動安裝在弧形導軌上；所述磨頭組件鉸接在磨頭座上。

所述磨頭組件包括磨頭架、收卷輪、放卷輪、擺桿、浮動軸、接觸桿和砂帶；所述收卷輪和放卷輪對稱設置在磨頭架上；擺桿的中心鉸接在磨頭架的中間線上，擺桿的兩端分別設有導向輪；接觸桿的下端設有接觸輪，接觸桿的上端與浮動軸的下端連接,浮動軸的上端固定在磨頭架上；在接觸輪與導向輪之間設有張緊輪，在張緊輪與導向輪之間設有過渡輪a，在張緊輪與接觸輪之間設有過渡輪b，張緊輪、過渡輪a和過渡輪b均為兩個以上的雙數、且相對于磨頭架中間線對稱設置；所述砂帶以帶卷的形式纏繞在放卷輪上，砂帶的卷出端繞過過渡輪a、導向輪、張緊輪、過渡輪b和接觸輪后纏繞在放卷輪上。

采用本發明技術方案，具有如下有益效果：

本實用新型中，砂帶纏繞在放卷輪、收卷輪、接觸輪及中間過渡輪系上，在這些輪系的共同作用下，砂帶能夠產生一定速率的磨削運動。通過六軸聯動的方式驅動接觸輪,本方法能夠實現航空發動機葉片等具有復雜曲面結構的工件只做進給運動的條件下，進行縱橫兩個方向的磨削加工，而縱向磨削加工所產生的磨紋能夠改善工件的疲勞強度等力學性能，獲得很好的加工效果。通過六軸聯動的控制方式，還能夠實現復雜曲面結構的工件其他部位如葉片的根部、曲面的邊緣等的加工。

附圖說明